一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置

1.本实用新型涉及固定装置领域，特别是一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置。


背景技术：

2.动物实验是指在实验室内，为了获得有关生物学、医学等方面的新知识或解决具体问题而使用模式动物进行的基础医学的研究。实验动物的最终目的，就是要通过对动物本身生命现象的研究，进而推用到人类，探索人类的生命奥秘，控制人类的疾病和衰老，延长人类的寿命。
3.常用的实验动物有小动物、大动物、兔子、犬等，这其中小动物是最早出现的实验动物，也是应用最为广泛的实验动物。在实验过程中，实验者被小动物抓伤、咬伤情况时有发生，为保证实验者安全，常需要实验动物固定装置予以辅助。除此之外，实现对小动物器官的高分辨稳定成像，是解释诸多疾病的重要途径。然而，在实际的活体实验动物成像过程中，实验动物自身的微动与呼吸会严重影响成像分辨率、图像对比度、探测灵敏度和精准性。尤其对于实验动物光学成像场景场景如激光扫描共聚焦显微成像、pa(光声成像)、oct(光学相干断层扫描成像)等而言，对被测物进行有效的固定是成像成功的前提之一。在成像过程中实验动物因呼吸作用或者其他不自的的抖动会引入较强的噪声信号，造成成像伪影，严重影响图像质量。因此，为科研工作者设计一种简便、适用于实验动物不同器官的可调节式固定装置，来提升多种成像技术的成像效力，对实验或临床的多种疾病的基础研究至关重要。
4.目前，市场上实验动物器官固定装置多用金属或有机玻璃制成，加工制作不易，购买成本较高，且体积较大，重量较重，在携带和调节上都不便。以往文献报道的自制实验动物器官固定装置或制作较为复杂、易于损坏，或无法满足不同器官以及多光学成像场景，例如用于辅助肺部成像的器官固定装置无法满足心脏成像的需求，器官固定装置有待向小型化、低成本、多场景适用发展。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，简易、适用多场景，且该器官固定装置制作简单、实用性强。
6.本实用新型采用如下技术方案：
7.一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，包括微型气泵，塑料气管，实验动物器官固定组件，塑料气管用于连接微型气泵与实验动物器官固定组件，其中：微型气泵包括进气口，出气口，泵体；泵体用于在实验动物器官固定组件的凹槽内持续形成负压，固定实验动物器官；塑料气管中的气体通过微型气泵的出气口排出；实验动物器官固定组件贴合固定实验动物成像器官。
8.具体地，所述微型气泵为电动微型气体循环泵。
9.具体地，所述实验动物器官固定组件采用强塑性的材料3d打印。
10.具体地，实验动物器官固定组件的凹槽为圆环形，直径为1～3cm。
11.具体地，实验动物器官固定组件的凹槽中设置有气流通道。
12.具体地，塑料气管长度为0.5～1.5m。
13.由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
14.本实用新型提供一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，包括微型气泵，塑料气管，实验动物器官固定组件，塑料气管用于连接微型气泵与实验动物器官固定组件，其中：微型气泵包括进气口，出气口，泵体；泵体用于在实验动物器官固定组件的凹槽内持续形成负压，固定实验动物器官；塑料气管中的气体通过微型气泵的出气口排出；实验动物器官固定组件贴合固定实验动物成像器官；本实用新型提供的装置简易、适用多场景，且该器官固定装置制作简单、实用性强。
附图说明
15.图1是本实用新型装置的主要结构示意图；
16.图2是本实用新型装置的主要结构的三维示意图；
17.图3是本实用新型提供的器官固定组件的结构示意图；
18.图4是本实用新型提供的具体实施例的示意图。
19.其中：
20.1、微型气泵，2、塑料气管，3、实验动物器官固定组件，10、进气口，11、出气口，12、泵体、4、气流。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.一种适用于实验动物光学成像场景的可调节式器官固定装置，包括一微型气泵，
一塑料塑料气管，一实验动物器官固定组件。
25.所述微型气泵1连接电源和功率控制单元，气体流速可调，从而控制实验动物器官固定组件3对器官的吸附效果和吸附强度。
26.所述气管2选择塑性强的塑料气管，气管可随意弯折，长度为0.5～1.5m。
27.所述实验动物器官固定组件3采用塑性强的材料打印，更贴合组织，凹槽为圆环形，尺寸选取与实验小动物肺部相匹配的1～3cm直径。
28.参考图1，本实用新型装置包括一微型气泵1，一塑料气管2，一实验动物器官固定组件3，其中：微型气泵1包括进气口10，出气口11，泵体12。连接电源，启动泵体12抽取气体，在实验动物器官固定组件3的凹槽内能够持续形成负压，从而迫使外界气体压住实验动物器官。塑料气管中的气体流动形成气流4，出气口11排出气体；塑料气管2用于连接微型气泵1与实验动物器官固定组件3；实验动物器官固定组件3尺寸根据实际应用场景确定，用于接触实验动物成像器官达到固定效果，辅助成像。
29.本实用新型装置将器官固定组件3与实验动物需要成像的器官紧密贴合，实验动物生物组织与该固定组件之间具有供气体流通的空间；微型气泵1根据实验需求调节气泵功率，抽取实验动物器官固定组件中的气体形成气流4，气流经气管2从出气口11排出。
30.参考图2，在某一具体实施例中，本实用新型装置三维结构图更为清晰展示了各个部件之间的连接方式和各部件的具体结构图。器官固定组件3结构如图中所示，为环形凹槽状结构，内部有供气体流动的通道。实验动物器官固定组件3利用3d打印技术制造，能做到很高的精度和复杂程度,不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具,直接从计算机图形数据中生成已经合理设计的部件，自动、快速、直接和精确地从计算机中的设计转化为模型。
31.微型气泵指体积细巧，工作介质为气态，目前市面上的微型气泵按用处分为：微型负压泵，微型真空泵，微型气体循环泵等，本实用新型选择电动微型气体循环泵，功率连续可调，通过控制电源功率大小调节塑料气管2输送的气流强度，从而达到不同的吸附效果和吸附强度。
32.参考图3，在某一具体实施例中，针对常用器官固定组件，材料多为金属或有机玻璃，加工制作不易，体积较大，重量较重，不能良好贴合动物器官表面的缺点，本实用新型的器官固定组件3设计了一种能够产生压强差的结构和一个用于实验动物肺部成像的区域。通过本实用新型装置吸附实验小动物肺部，从而限制实验动物自主呼吸时的肺部运动。经3d打印的器官固定组件完美贴合成像器官，保证更好的吸附能力的同时不会对实验动物造成不必要的损伤，3d打印技术能够轻松实现所需场景和所需固定器官的结构设计，成本造价低廉。
33.参考图4，在某一具体实施例中，针对实验动物肺部的光学成像，通过本实用新型装置吸附实验小动物肺部，通过调节连接在微型气泵1上的控制电源功率大小调节气管2输送的气流强度，从而实现实验动物器官固定组件3作用在小动物肺部不同的吸附效果和吸附强度。实验动物器官固定组件3为环形凹槽结构，随着微型气泵的持续运作，器官固定组件3内外形成压强差，能够被牢牢固定住实验动物成像器官从而实现高质量成像。实验动物器官固定组件3吸附作用限制了实验动物自主呼吸时的肺部运动，从而消除光学成像过程中的运动伪影以实现高质量成像效果。经3d打印的器官固定组件完美贴合成像器官，保证
更好的吸附能力的同时不会对实验动物造成不必要的损伤。另外3d打印技术能够轻松实现所需场景和所需固定器官的结构设计，因此实验动物器官固定组件3不仅限于图4中所展示示例，用户可根据需要定制合适的结构，以便更好的起到辅助固定的作用。
34.在另一具体实施例中，3d打印技术能够轻松实现所需场景和所需固定器官的结构设计,使得实验动物器官固定组件3契合小动物器官。经固定前后的小动物耳朵区域的光学相干断层扫描成像对比，成像伪影明显减少。证实本实用新型能够有更好的辅助实验动物实现光学成像，减少成像伪影，为高质量成像提供保障。
35.本实用新型的装置，结构简单，体积小，重量轻，使得装置整体相比于现有实验动物器官固定装置更为操作便捷，便于携带；3d打印成本较低，为实验动物器官固定组件3随场合和使用环境定制生产提供可能，使得本实用新型装置可以满足不同的成像需求和成像方式；微型气泵的选择功率可调节，可以达到不同的吸附效果。重要的是，本实用新型能够有更好的辅助实验动物实现光学成像，有效的解决现今光学成像因动物不自主运动而造成的成像伪影问题，为高质量成像提供保障。综上，本实用新型提供的适用于实验动物光学成像场景的可调节式器官固定装置适合应用和推广。
36.上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

技术特征：
1.一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，其特征在于，包括微型气泵(1)、塑料气管(2)、实验动物器官固定组件(3)，塑料气管(2)用于连接微型气泵(1)与实验动物器官固定组件(3)，其中：微型气泵(1)包括进气口(10)、出气口(11)、泵体(12)；泵体(12)用于在实验动物器官固定组件(3)的凹槽内持续形成负压，固定实验动物器官；塑料气管中的气体通过微型气泵(1)的出气口(11)排出；实验动物器官固定组件(3)贴合固定实验动物成像器官。2.根据权利要求1所述的一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，其特征在于，所述微型气泵为电动微型气体循环泵。3.根据权利要求1所述的一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，其特征在于，所述实验动物器官固定组件采用强塑性的材料3d打印。4.根据权利要求1所述的一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，其特征在于，实验动物器官固定组件(3)的凹槽为圆环形，直径为1～3cm。5.根据权利要求1所述的一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，其特征在于，实验动物器官固定组件(3)的凹槽中设置有气流通道。6.根据权利要求1所述的一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，其特征在于，塑料气管长度为0.5～1.5m。

技术总结
本实用新型公开了一种适用于动物实验光学成像可调节的器官固定装置，包括一微型气泵，一塑料气管，一实验动物器官固定组件。本实用新型可应用于多个成像场景，可用于辅助成像不同，功率可调节能够根据不同实验需求灵活固定器官；且与现有器官固定装置相比，固定组件采用3D打印技术，所需成本较低。本装置能够为光学成像场景中实验动物的不同器官提供稳定的固定，减少成像伪影，为高质量的实验动物器官成像结果提供保障。官成像结果提供保障。官成像结果提供保障。


技术研发人员：赵庆亮 杨路瑶 姚胜兰 杜奉献 姚友良
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/7/12